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油井套管设计的目的是确定套管破坏的因素，安全、经济地选用最适用的套管钢级和重量，油井套管程序应同时考虑完井与开采的要求。但是，在不同的工程和地质条件下，套管柱所受的外载是不同的。例如，在井下的盐岩层对套管柱的外挤力将大大超过正常地层压力；压裂酸化时套管柱所承受的内压力与正常采油时的内压力就不同；在易塌油层生产前期与生产中、后期对套管柱的外挤压力也不相同；同时，油井套管强度也是要发生变化的。
油井套管设计需要全面的应力分析知识和应用这些知识的能力。设计的最终产品是一个置于岩层内的能承受预期内、外压力和轴向载荷的"压力容器"。油井套管设计时既要考虑到整个完井费用的成本，又要对可采年限内油井报废的损失进行衡量比较，以实现全井最低成本为目标的优化设计。在优化设计中，一方面要考虑到套管设计的规范，如美国API规范，德国的BEB设计方法，还应该结合所开发油田具体实际情况，根据地质环境状况，确定恰当的安全系数，以尽量确保油井在全部寿命中安全运行。
生产油井套管柱的设计原理是既安全又经济。即根据套管柱在井下的工况，建立套管强度与套管柱受力之间的平衡关系，确保安全第一。在井下腐蚀性环境中，套管受到腐蚀后强度降低而产生破坏。因此，生产套管柱设计的安全准则实施是有一定的技术性难度的。目前的解决办法，主要是按生产油井套管柱在井下最危险的工况来确定受力大小，进而采取合理的套管柱强度设计办法，确定套管柱的安全。